《論文_淺談混凝土裂縫的成因與防治措施(定稿)》

1、淺談混凝土裂縫的成因與防治措施摘要：自進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和建筑技 術(shù)的飛速發(fā)展，建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化建 筑物和構(gòu)筑物不斷增多，而混凝土結(jié)構(gòu)以其材料物美 價(jià)廉、施工方便、承載能力大、可裝飾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 日益受到人們的歡迎，于是混凝土逐漸成為構(gòu)成大型 建筑物或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。而混凝土產(chǎn)生 裂縫是工程建設(shè)屮存在的一個普片現(xiàn)象。隨著建筑業(yè) 的發(fā)展，混凝土裂縫由于影響建筑物的整體美觀和使 用耐久性，從而引起了人們的高度重視。本文對混凝 土裂縫形成的原因進(jìn)行了一些簡單的分析，并結(jié)合工 程實(shí)踐，提出了一些裂縫預(yù)防措施和裂縫處理方法。 關(guān)鍵詞：混凝土 裂縫氣 硬性膠凝材料1 混

2、凝土產(chǎn)生裂縫的原因和裂縫的分類1, 1混凝土是由水泥、摻合料、外加劑與水按一 定比例配制而成的膠結(jié)漿體將分散的砂、石子經(jīng)攪拌 而粘結(jié)在一起的氣硬性膠凝材料。它具有較高的抗壓 強(qiáng)度和良好的耐久性，但其最顯著的特點(diǎn)就是抗拉強(qiáng) 度低、抵抗變形的能力差并容易開裂產(chǎn)生裂縫，給人 民的生產(chǎn)生活帶來了不便。為什么混凝土容易產(chǎn)生裂 縫呢？混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很復(fù)雜，不能一概而論， 要研究裂縫，我們首先耍搞清楚什么是裂縫，有哪幾 種裂縫。裂縫是建筑施工屮材料由于某種原因或幾種原因 共同引起的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不連續(xù)的現(xiàn)象。而混凝土裂縫 是指混凝土在溫度和濕度變化的條件下，硬化并產(chǎn)生 體積變形，由于各種材料變形不一致，互

3、相約束而產(chǎn) 生初始應(yīng)力，造成在骨料與水泥石粘結(jié)面或水泥石本 身z間出現(xiàn)肉眼看不見的微觀裂縫。其分布是不規(guī)貝ij、 不連貫的，但是在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫差、于 縮的情況下，裂縫開始發(fā)展，并逐漸互相串通，從而 出現(xiàn)較大的連貫的肉眼可以看見的裂縫，稱為宏觀裂 縫?；炷翑嚢韬笫且环N不定型的可塑性材料，其屮 水泥是混凝土增強(qiáng)的主要膠結(jié)材料。水泥的化學(xué)收縮 與水泥的品種、標(biāo)號、細(xì)度、用量及施工工藝有關(guān)。 一般來說，水泥的標(biāo)號越高、細(xì)度愈大、用量愈多， 混凝土的收縮率也就隨之增加?；炷猎诮?jīng)過收縮階 段后，總的收縮率應(yīng)控制在0.05%左右?；炷潦湛s 是其固有的物理特性，也是混凝土出現(xiàn)裂縫的根本原 因

4、。一般地在工程中出現(xiàn)裂縫的部位不同，產(chǎn)生裂縫 的原因也不同。特別是泵送混凝土出現(xiàn)裂縫一般是難 以避免的。關(guān)鍵在于正確認(rèn)識、及時處理，將工程質(zhì) 量控制在允許的范用內(nèi)。1, 2混凝土裂縫一般可以分為荷載裂縫和變形裂 縫。荷載裂縫乂可以分為外荷載裂縫和荷載次應(yīng)力裂 縫；變形裂縫也可以分為材料口身變形裂縫和結(jié)構(gòu)變 形裂縫。(1) 在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不 夠而出現(xiàn)的裂縫稱為荷載裂縫。這類裂縫主要是由于 混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量低，在外部荷載的作 用下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，從而出現(xiàn)裂縫。(2) 山于溫度、收縮、不均勻沉降等所引起的裂縫 稱為變形裂縫。這類裂縫是混凝土開裂的主要原因， 具體原因

5、如下：%1 混凝土的收縮：收縮是混凝土的一個主要特征， 對混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀 裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)的開裂、變形甚至 破壞。%1 溫度應(yīng)力：混凝土內(nèi)的水泥在水化反應(yīng)過程中 散發(fā)出大量熱量，是混凝土升溫，并與外部氣溫形成 一定的溫差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與溫差有關(guān)， 并直接影響到混凝土的開裂及裂縫的寬度。%1 配筋不足：配筋間距大，配筋率小的碗結(jié)構(gòu)開 裂多。無筋混凝土比有筋混凝土開裂多。鋼筋的位置 也要正確，保護(hù)層過大或過小都有可能導(dǎo)致混凝土開 裂。%1 混凝土材料及配合比：配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)，直接 影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開裂不可忽視 的原因。配合比

6、不當(dāng)指水泥用量過大，水灰比大，含 砂率不當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)龋@幾 個因素也是互相影響的。%1 養(yǎng)護(hù)條件：養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要手 段。養(yǎng)護(hù)條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn) 養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土硬化正常，不會開裂，但是只適 應(yīng)與試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場施工中不可能 擁有這種條件?，F(xiàn)場混凝土養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，混 凝土開裂的可能性就越小。%1 施工質(zhì)量：混凝土澆筑施工中，振搗不均勻或 是漏振等情況，會造成混凝土離析、密實(shí)度差，降低 結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度?；炷羶?nèi)部氣泡不能完全排除時， 鋼筋表面的氣泡則會降低混凝丄與鋼筋的粘結(jié)力。鋼 筋若受到過多振動，則水泥漿在鋼筋周圍密集

7、，也會 大大降低粘結(jié)力。2 工程實(shí)例針對以上分析，變形裂縫是混凝土裂縫的主要原 因，要預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫就要從防止變形來人手。 在實(shí)際工程中要區(qū)別對待各種裂縫，根據(jù)實(shí)際情況解 決問題?，F(xiàn)結(jié)合工程實(shí)例，討論一下工程中遇到的裂 縫形式、成因、處理方法及效果。2, 1工程概況a金融廣場，位于溫州市龍灣區(qū)行政中心區(qū)。建 筑而積92711m2,其中地下室13684口2。地下室采用 獨(dú)立樁承臺基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁和大面積筏板基礎(chǔ)和結(jié)合。 獨(dú)立樁承臺基礎(chǔ)分為一樁、兩樁和三樁分別編號為： ct1、ct2、ct3o本文對施工完畢的一樁承臺ct1為 例，介紹施工t程中的裂縫情況。a金融廣場ct1施 工時間為2008年10

8、月15日，ct1為一樁獨(dú)立承臺， 尺 寸為：2000mm(長)x2000mm(寬)x1 800mm(厚)，承 臺混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為c35,采用商品泵送混凝土，其 配合比為:水泥(353)、砂子(768)、石子(1106)、水(153)、 減水劑(1.756)施工結(jié)束后專人24小時養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期限 為14天，養(yǎng)護(hù)期間逐漸發(fā)現(xiàn)臺面、臺側(cè)均出現(xiàn)不同程 度的豎向裂縫，裂縫形狀大部分是豎直方向，處于臺 身中下部，且基本是等臺身分部，臺前裂縫與臺背裂 縫位置大致相同，屬于沿臺身前后貫通情況，實(shí)測裂 縫寬度大致在0.3-2.0mm,長度在1.0-1.5m左右。2, 2裂縫原因分析該承臺未承受施工荷載及使用荷載，

9、可以排除外 力產(chǎn)生裂縫，承臺下接2200mmx2200mmx 150mm c15 混凝土墊層基礎(chǔ)，經(jīng)檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)有裂縫，認(rèn)為基礎(chǔ)絕 對剛性，因此可以排除基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫； 從裂縫的規(guī)則性、均勻分布、走向一致，可以排除混 凝土拌合不均勻造成的裂縫，考慮結(jié)構(gòu)物的尺寸特征 及裂縫形態(tài)，可以初步判斷可能有以下兒方面引起的：(1) 采用輸送泵澆筑，調(diào)整了水灰比及坍落度，水 灰比增加，混凝土內(nèi)部水化后殘留多余水分，降低強(qiáng) 度的同時增加了混凝土收縮量。(2) 該承臺采用一次澆注成型，相比多次澆筑成型，混 凝土體積和表面積增大，相應(yīng)增加了混凝土結(jié)構(gòu)溫度 應(yīng)變和收縮變形。(3) 承臺施工正值10月份，因環(huán)

10、境溫度而養(yǎng)護(hù)不 到位，特別是在氣溫變化較大的晝夜交替時間里，由 于外界氣溫驟降，增加了混凝土內(nèi)外溫度梯度，又尢 法得到很好的散熱，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力同樣是造成 開裂的不利因素。2, 3混凝土裂縫的處理方法混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)后，應(yīng)根據(jù)裂縫的部位和性 質(zhì)，分別采取措施及時處理，確保建筑物的質(zhì)量和安 全。2, 3, 1經(jīng)調(diào)查計(jì)算分析，確認(rèn)裂縫不會降低承 載能力的情況下，可采用一下措施：(1) 表面覆蓋修補(bǔ)法：表而修補(bǔ)法是一種簡單、常 見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力 沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。該法適用 于裂縫較窄，用以恢復(fù)構(gòu)件表面美觀和提高耐久性吋 所用，常用的處理措施是在

11、裂縫表面拌水泥漿、環(huán)氧 膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在 防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響而繼續(xù) 開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面貼玻璃纖維布等措 施，以防止裂縫繼續(xù)開裂。(2) 低壓化學(xué)灌漿、嵌縫封堵法：灌漿法主要適用 與對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的 修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基 苯烯酸酯、聚氨酯等膠凝材料壓人混凝土的裂縫中， 膠凝材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封 堵加固的冃的。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常 是沿裂縫表面鑿成v型或u型槽，在槽屮嵌填塑性或 剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性 材料有聚氯乙

12、烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等；常用 的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。2, 3, 2當(dāng)裂縫影響到整個混凝土結(jié)構(gòu)的安全性 能時，就要考慮采取結(jié)構(gòu)加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處 理?？刹扇∫韵路椒ㄟM(jìn)行加固，此方法屬于結(jié)構(gòu)加固， 必須要經(jīng)過專業(yè)人員的計(jì)算同意后方可進(jìn)行加固。(1) 圍套加固法：在周圍尺寸允許的情況下，在結(jié) 構(gòu)外部一側(cè)或數(shù)側(cè)外包鋼筋混凝土圍套，以增加鋼筋 和截面，提高其承載力；對構(gòu)件裂縫嚴(yán)重，尚未破碎 裂透或一側(cè)破碎的，將裂縫部位的鋼筋保護(hù)層鑿去， 外包鋼絲網(wǎng)一層；大烈設(shè)備基礎(chǔ)一般采取增設(shè)鋼板箍 帶，增加環(huán)向抗拉強(qiáng)度的方法來處理。(2) 鋼箍加固法：在結(jié)構(gòu)裂縫部位四周加u型螺栓 或型鋼套箍，以

13、防止裂縫擴(kuò)大和提高結(jié)構(gòu)的剛度及承 載能力。(3) 粘貼加固法：將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂和 粘結(jié)劑粘貼到構(gòu)件混凝土裂縫部位表面，使鋼板或型 鋼與混凝土連成整體共同工作。裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中是一種普遍的現(xiàn)象，在一定 程度上不能完全避免。但是裂縫的出現(xiàn)不僅會影響到 建筑物的美觀、結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋 的銹蝕，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久 性和抗疲勞、抗?jié)B能力，給人們的使用帶了極大的不 便。因此我們要通過上述方法盡量避免裂縫的出現(xiàn)， 當(dāng)混凝土裂縫出現(xiàn)吋，一定要采取相應(yīng)的處理措施將 其控制在質(zhì)量允許的范圍內(nèi)，消除安全隱患，給人們 的生產(chǎn)生活帶來方便。參考文獻(xiàn)1、全國二級建造師職業(yè)資

14、格考試用書建筑工程管理與實(shí)務(wù)中國建筑丄業(yè)出版社2、建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)一一機(jī)械工業(yè)出版社3、建筑材料機(jī)械工業(yè)出版社4、建筑工程施工技術(shù)內(nèi)蒙古人民出版社5、建筑工程安全生產(chǎn)管理與技術(shù)一一內(nèi)蒙古人民出版社6、土木工程測量黃河水利出版社7tbv 岡 j i 口三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧三年的學(xué)習(xí)生活，感受頗深, 收獲豐厚。在論文的寫作過程中，有很多困難，無論是在理論學(xué) 習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查四詢、開題、研究和撰寫的 每一個環(huán)節(jié)，無不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。借此機(jī)會我向?qū)?師表示衷心的感謝！同時，我要感謝學(xué)校授課的各位老師，正是 由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們 身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。同時我也要感謝我的 同學(xué)給予我的幫助，他們?yōu)槲易珜懻撐奶峁┝瞬簧俳ㄗh和幫助。 我要感謝我的老師。他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在閑聊中 他總是能像知心朋友一樣鼓勵你，在論文的寫作和措辭等方